2018年06月29日 | STM32F107高级定时器TIM1使用互补PWM输出

学习后发现stm32的定时器功能确实很强大,小总结一下方便以后使用的时候做参考。Stm32定时器一共分为三种：tim1和tim8是高级定时器，6和7是基本定时器，2—5是通用定时器。从名字就可以看得出来主要功能上的差异。今天我主要是用定时器做pwm输出，所以总结也主要是针对pwm方面的。
      先大致说下通用和高级定时器的区别。通用的可以输出四路pwm信号互不影响。高级定时器可以输出三对互补pwm信号外加ch4通道，也就是一共七路。
所以这样算下来stm32一共可以生成4*5+7*2=30路pwm信号。接下来还有功能上的区别：通用定时器的pwm信号比较简单，就是普通的调节占空比调节频率（别的不常用到的没去深究）；高级定时器的还带有互补输出功能，同时互补信号可以插入死区，也可以使能刹车功能，从这些看来高级定时器的pwm天生就是用来控制电机的。

Pwm输出最基本的调节就是频率和占空比。频率当然又和时钟信号扯上了关系。高级定时器是挂接到APB2上，而通用定时器是挂接到APB1上的。APB1和APB2的区别就要在于时钟频率不同。APB2最高频率允许72MH，而APB1最高频率为36MHZ。这样是不是通用定时器只最高36MHZ频率呢，不是的；通用定时器时钟信号完整的路线应该是下面这样的：
AHB（72mhz）→APB1分频器（默认2）→APB1时钟信号（36mhz）→倍频器（*2倍）→通用定时器时钟信号（72mhz）。
在APB1和定时器中间的倍频器起到了巨大的作用，假如红色字体的“APB1分频器”假如不为1（默认是2），倍频器会自动将APB1时钟频率扩大2倍后作为定时器信号源，这个它内部自动控制的不用配置。设置这个倍频器的目的很简单就是在APB1是36mhz的情况下通用定时器的频率同样能达到72mhz。我用的库函数直接调用函数SystemInit();这个函数之后时钟配置好了：通用定时器和高级定时器的时钟现在都是72mhz（你也可以自己再配置一下RCC让他的频率更低，但是不能再高了）。定时器接下来还有一个分频寄存器：TIMX_PSC经过他的分频后，才是定时器计数的频率。所以真正的时钟频率应该是72mhz/(TIMX_PSC-1)，我们设为tim_frepuency下面还会用到。
stm32的时钟频率弄得确实是很饶人的，所以关键就是先要把思路理清楚。时钟的频率弄好了下面终于可以开说重点PWM了。当然还少不了频率：pwm主要就是控制频率和占空比的：这两个因素分别通过两个寄存器控制：TIMX_ARR和TIMX_CCRX。ARR寄存器就是自动重装寄存器，也就是计数器记到这个数以后清零再开始计，这样pwm的频率就是tim_frequency/（TIMX_ARR-1）。在计数时会不停的和CCRX寄存器中的数据进行比较，如果小于的话是高电平或者低电平，计数值大于CCRX值的话电平极性反相。所以这也就控制了占空比。

高级定时器Tim1 互补死区输出std库代码：

void PWM_Init(void)
{
 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure2;
 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
 TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
 TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStructure;

 //时钟使能，管脚Rmap
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_TIM1 | RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM1, ENABLE);
 TIM_DeInit(TIM1);
 TIM_InternalClockConfig(TIM1);

 //引脚配置
 //TIM1_CH1N
 GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
 GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
 GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
 GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure2);

 //TIM1_CH1
 GPIO_InitStructure2.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;
 GPIO_InitStructure2.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; 
 GPIO_InitStructure2.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
 GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure2);

 //定时器基本配置
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=2-1;
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=72-1; 
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
 TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

 //定时器比较输出配置
 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1; 
 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=1; 
 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;  
 TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Reset; 
 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable; 
 //高级定时器才有的互补输出配置
 TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity=TIM_OCNPolarity_High;
 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState=TIM_OutputNState_Enable;
 TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Reset; 
 TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset;
 TIM_OC1Init(TIM1,&TIM_OCInitStructure);

 //高级定时器死区配置
 TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSRState = TIM_OSSRState_Disable;//ÔËÐÐģʽÏÂÊä³öÑ¡Ôñ
 TIM_BDTRInitStructure.TIM_OSSIState = TIM_OSSIState_Disable;//¿ÕÏÐģʽÏÂÑ¡Ôñ
 TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF; //Ëø¶¨ÉèÖÃ
 TIM_BDTRInitStructure.TIM_LOCKLevel = TIM_LOCKLevel_OFF; 
 TIM_BDTRInitStructure.TIM_DeadTime = 0x70; //ËÀÇøʱ¼äÉèÖÃ
 TIM_BDTRInitStructure.TIM_Break = TIM_Break_Disable; //ɲ³µ¹¦ÄÜʹÄÜ
 TIM_BDTRInitStructure.TIM_BreakPolarity = TIM_BreakPolarity_High;//ɲ³µÊäÈ뼫ÐÔ
 TIM_BDTRInitStructure.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable;//×Ô¶¯Êä³öʹÄÜ
 TIM_BDTRConfig(TIM1, &TIM_BDTRInitStructure);  //ÅäÖÃËÀÇøÉèÖÃ

 //ccr1自动重装载
 TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);  //ʹÄÜTIMXÔÚccr1ÉϵÄԤװÔØ
 TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);//ʹÄÜTIMXÔÚARRÉϵÄԤװÔØ

 TIM_Cmd(TIM1,ENABLE); //´ò¿ªTIM1
 //高级定时器才有的主输出使能
 TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);

 //ÔÚÔËÐÐÖÐÏëÒª¸Ä±äPWMµÄƵÂʺÍÕ¼¿Õ±Èµ÷ÓãºTIM_SetAutoreload()
 //TIM_SetCompare1() ÕâÁ½¸öº¯Êý¾Í¿ÉÒÔÁË
}